混凝土氣泡咋回事，咋辦

為保證泵送混凝土的可泵性及耐久性，通常會(huì)加入適量的引氣劑（引氣劑可改善新拌混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土的耐久性），但過大的引氣量（有害氣泡過多時(shí)）對混凝土的強(qiáng)度會(huì)有直接影響。

混凝土氣泡的分布情況，即氣孔的大小、氣泡的數(shù)量以及氣泡的分布等都對混凝土的和易性、強(qiáng)度和耐久性將有明顯影響。

一、混凝土中氣泡類型

混凝土中產(chǎn)生的氣泡，100nm以上的稱之為大害泡，100-50nm的叫中害泡，50-20nm的叫低害泡或無害泡，20nm以下的稱有益氣泡。

應(yīng)注意的是，混凝土中含氣量適當(dāng)，微小氣泡在分布均勻且密閉獨(dú)立條件下，在混凝土施工過程中有一定的穩(wěn)定性。從混凝土結(jié)構(gòu)理論上來講，直徑如此小的氣泡形成的空隙屬于毛細(xì)孔范圍或稱無害孔、少害孔，它不但不會(huì)降低強(qiáng)度，還會(huì)大大提高混凝土的耐久性。

通常可通過試塊破塊后進(jìn)行觀察：

1、氣泡間距宜大于5倍氣泡直徑以上；

2、大氣泡量不宜過多及集中；

3、試塊中氣泡分布不宜連成直線，且單一直線上的大氣泡量不宜過多。

二、氣泡對混凝土結(jié)構(gòu)的危害

當(dāng)混凝土含氣量超過4%，且出現(xiàn)過多大氣泡時(shí)，則會(huì)對混凝土產(chǎn)生一定的危害：

（1）降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

由 于氣泡較大會(huì)減少混凝土斷面體積，致使混凝土內(nèi)部不密實(shí)，從而降低混凝土的強(qiáng)度。 混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，當(dāng)混凝土含氣量每增加1%時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度下降5%。含氣量大時(shí)，每增加1％的引氣量，抗壓強(qiáng)度可能會(huì)降低4%～6%。在低 強(qiáng)度混凝土中，含氣量在3-6%時(shí)，對強(qiáng)度影響較小。當(dāng)遇到引氣量值超過6％以上情況時(shí)，抗壓強(qiáng)度勢必受到較大影響。

（2）降低混凝土的耐腐蝕性能

由于混凝土表面出現(xiàn)了大量的氣泡，減少了鋼筋保護(hù)層的有效厚度，加速了混凝土表面碳化進(jìn)程，從而影響其抗腐蝕性能。

（3）嚴(yán)重影響混凝土的外觀大氣泡會(huì)致使混凝土表明出現(xiàn)蜂窩麻面，影響其外觀。

三、氣泡產(chǎn)生原因

混凝土中產(chǎn)生氣泡的原因比較復(fù)雜，一般主要包括：

1、原材料方面

（1）氣泡與水泥品種有非常密切的關(guān)系

在水泥生產(chǎn)過程中使用助磨劑（外摻專用助磨劑，廠家非常多，質(zhì)量差異非常大，通常含有較多表面活性劑）的作用下，通常會(huì)產(chǎn)生氣泡過多的情況，且水泥中堿含量過高，水泥細(xì)度太細(xì)，含氣量也會(huì)增加。

另外，在水泥用量較少的低標(biāo)號混凝土拌和過程中，由于水化反應(yīng)耗費(fèi)的水較少，使得薄膜結(jié)合水、自由水相對較多。從而導(dǎo)致氣泡形成的機(jī)率明顯增大（混凝土中水泡蒸發(fā)后成為氣泡）。這便是用水量較大、水灰比較高的混凝土易產(chǎn)生氣泡的原因。

建議：不同品牌的水泥，產(chǎn)生的氣泡量會(huì)有明顯不同。優(yōu)先選擇低堿、不摻助磨劑、適應(yīng)性強(qiáng)、有一定品牌、規(guī)模較大、質(zhì)量穩(wěn)定且試配中氣泡較少的水泥品種。

（2）外加劑類型和摻量對氣泡的形成有很大影響

如 混凝土中含有大泡特別多，通?？赡苁峭瑴p水劑中的較差引氣成分有關(guān)。一般減水劑（特別是聚羧酸類減水劑和木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑）中或泵送劑中可能會(huì)摻入一 定引氣成份的引氣劑，減水劑用量增加，氣泡也會(huì)增加；另外，當(dāng)加入的外加劑為松香類引氣劑時(shí)，所產(chǎn)生的氣泡比其他類型的外加劑要稍多一些。

建議：讓減水劑復(fù)配廠，取消減水劑中的引氣組份。進(jìn)行減水劑復(fù)配時(shí)，在選擇復(fù)配材料時(shí)，不宜采用已發(fā)酵或長時(shí)間存放的原材料，如紙廠或糖廠的廢液等（通常有較明顯的異味或臭味）。

（3）粗細(xì)骨料對氣泡的產(chǎn)生也有一定影響

根據(jù)粒料級配密實(shí)原理，在施工過程中．材料級配不合理，粗骨料偏多、大小不當(dāng)，碎石中針片狀顆粒含量過多，以及生產(chǎn)過程中實(shí)際使用砂率比試驗(yàn)室提供的砂率偏小，這樣細(xì)粒料不足以填充粗粒料空隙，導(dǎo)致粒料不密實(shí)，形成自由空隙，為氣泡的產(chǎn)生提供了條件。

砂的粒徑范圍在0.3-0.6mm時(shí)，混凝土含氣量最大，而小于0.3mm或大于0.6mm時(shí)，混凝土含氣量會(huì)顯著下降。

2、施工方面

（1）攪拌時(shí)間對混凝土內(nèi)部產(chǎn)生氣泡會(huì)有不同影響

如果攪拌不勻，外加劑多的部位所產(chǎn)生的氣泡就會(huì)多（同樣水灰比）。但過分?jǐn)嚢栌謺?huì)使混凝土內(nèi)部形成氣泡越來越多，從而產(chǎn)生負(fù)面影響。 （2）脫模劑使用不當(dāng)會(huì)影響氣泡的產(chǎn)生

由 于有些施工單位延用了老的脫模劑，常常使用的是機(jī)械廠回收下來的廢機(jī)油，這種廢機(jī)油對氣泡具有極強(qiáng)的吸附性，混凝土內(nèi)存在氣泡一經(jīng)與之接觸，便會(huì)吸附在模 板上而成型于混凝土結(jié)構(gòu)的表面。還有一種脫模劑，即使是水性脫模劑，但對混凝土產(chǎn)生的氣泡仍然有吸附的作用，使混凝土內(nèi)的氣泡無法隨機(jī)械振搗而隨著模板的 接觸面逐步上升，從而無法排出混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生出來的氣泡。應(yīng)慎重選擇脫模劑。

（3）振搗情況影響氣泡的產(chǎn)生

由 于施工中振搗的環(huán)境不一，振搗手的操作對混凝土表面出現(xiàn)氣泡的多少也有著根本的不同。作為混凝土結(jié)構(gòu)，振搗越好混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)越密實(shí)，從分層振搗的 高度和振搗時(shí)間兩個(gè)方面來解釋，分層的高度即每次下料的高度越高，則混凝土內(nèi)部的氣泡就越不容易往上排出。但振搗的時(shí)間越長（超振）或越短（欠振）以及未 振搗到的地方（漏振）對混凝土的表面氣泡缺陷就會(huì)越來越多。超振會(huì)使混凝土內(nèi)部的微小氣泡在機(jī)械作用下出現(xiàn)破滅重組，由小變大。欠振和漏振都會(huì)使混凝土出 現(xiàn)不密實(shí)而導(dǎo)致的混凝土自然空洞或空氣型的不規(guī)則大氣泡。

四、混凝土表面有害氣泡的排查方案及改善措施

針對混凝土表面出現(xiàn)的有害氣泡，需采用一定的排查手段，找出其原因并加以改善。CTF增效劑中不含任何引氣組份，但在不同的減水劑或泵送劑、水泥的共同作用下，可能會(huì)出現(xiàn)氣泡較多的情況，通過技術(shù)手段一般也是可以控制混凝土氣泡的。

1、原材料方面

（1）首先檢驗(yàn)所用水泥的品種、性能和標(biāo)號，廠家有多家水泥供應(yīng)商的，優(yōu)先使用產(chǎn)生氣泡少、含堿量低的水泥，水泥標(biāo)號應(yīng)與混凝土配合比標(biāo)號相適應(yīng)。

（2）其次檢查所使用的外加劑。目前這方面的品牌很多，不能一概而論。但對于實(shí)際生產(chǎn)，最簡便易行的辦法就是多做幾組試件，選取化學(xué)成分品質(zhì)優(yōu)良的外加劑用于生產(chǎn)。

減水劑中含引起成份的，試用不同的減水劑比較選用，可通知減水劑生產(chǎn)企業(yè)，取消加入帶引氣成份的引氣劑或控制其引氣量，一般混凝土中使用的外加劑引氣量控制在4%以內(nèi)，高標(biāo)號混凝土（如C50，C60）控制在3%以內(nèi)。

需使用引氣劑時(shí)，應(yīng)選擇引氣氣泡小、分布均勻穩(wěn)定的引氣劑，盡量少用含松香類型的引氣劑，這類引氣劑摻入后產(chǎn)生的氣泡較大。

（3）檢查骨料性能。把好材料關(guān)，嚴(yán)格控制骨料粒徑和針片狀顆粒含量，備料時(shí)要認(rèn)真篩選，剔除不合格材料。選擇合理級配，使粗骨料和細(xì)骨料比率適中。

（4）在CTF混凝土增效劑中會(huì)摻入抑制有害氣泡的消泡劑，需經(jīng)過試驗(yàn)并配合減水劑廠進(jìn)行調(diào)試。消泡劑可以提高混凝土密實(shí)度、均勻度，提高抗?jié)B性能，進(jìn)而提高其強(qiáng)度。（消泡劑機(jī)理見附件）

2、施工方面

（1） 重視攪拌時(shí)間。特別強(qiáng)調(diào)的是：有的商品混凝土從出廠到施工現(xiàn)場需要很長的運(yùn)輸時(shí)間，這時(shí)由于可能坍損較大，有的廠家技術(shù)員會(huì)利用外加劑進(jìn)行二次調(diào)配，在這 種情況下一定要加強(qiáng)混凝土的攪拌均勻。但不是長時(shí)間的攪拌，在《建筑工程常用材料試驗(yàn)手冊》中有明確規(guī)定“引氣劑減水劑混凝土，必須采用機(jī)械攪拌，攪拌的 時(shí)間不宜大于5min和小于3min”。攪拌的時(shí)間越長，產(chǎn)生的氣泡也會(huì)越大。

（2）檢查使用的模板和脫模劑。模板應(yīng)保持光潔，脫模劑要涂抹均勻但不宜涂的太多太厚。

西 安建筑科技大學(xué)的張潔博教授曾研究論證，從模板的脫模劑上來消除混凝土表面的氣泡會(huì)起到很好的效果。目前，在市場上已經(jīng)有很多單位研制出了具有消泡化學(xué)成 份的脫模劑，這種消泡型的脫模劑在使用后，當(dāng)混凝土產(chǎn)生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇后，消泡劑會(huì)立即破滅或由大變小，由小變微，使混凝土表 面起到極其平滑致密的效果。

（3）注意振搗過程，嚴(yán)防出現(xiàn)混凝土的欠振、漏振和超振現(xiàn)象。

在混凝土的施工過程中，應(yīng)分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于50cm為宜，否則氣泡不易從混凝土內(nèi)部往上排出。同時(shí)要選擇適宜的振搗設(shè)備，最佳的振搗時(shí)間，合理的振搗半徑和頻率。

（4）氣溫低、水泥用量大、用水量大等因素都會(huì)直接影響引氣量，應(yīng)針對現(xiàn)場具體情況進(jìn)行分析和調(diào)整。

附：

消泡劑原理

消泡劑是一種比穩(wěn)泡劑更容易被吸附的的物質(zhì)，它可以使已被吸附于氣-液表面活性物質(zhì)被頂替下來，因而使之不容易形成穩(wěn)定的膜。消泡劑進(jìn)入液膜后，降低液體的黏度，使液膜失去彈性，加速液體滲出，最終使液膜變薄破裂，因而可以減少混凝土體系中氣泡，特別是一些大氣泡的含量。

消 泡作用可以分為兩種類型：一種是破泡作用，能使已經(jīng)形成的氣泡破滅，破壞氣泡穩(wěn)定存在的條件，使穩(wěn)定存在的氣泡變?yōu)椴环€(wěn)定的氣泡并使之進(jìn)一步變大析出。第 二種是抑泡作用，與破泡作用的不同之處在于它不僅能使已經(jīng)生成的泡破滅，在摻入抑泡作用的消泡劑后能較長時(shí)間保持破泡作用，而且在一定程度上還能防止氣泡 或泡沫的產(chǎn)生。

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